液體密度儀通過測定由于樣品測試腔放入樣品所引起的樣品測試腔氣體容量的減少來測定樣品的骨架體積（含閉孔），從而得到其真密度，真密度＝質量/骨架體積。氣體膨脹置換法是以氣體取代液體測定樣品所排出的體積。此法排除了浸液法對樣品溶解的可能性，具有不損壞樣品的優點，因為氣體能參入樣品中極小的孔隙和表面的不規則空陷，因此測出的樣品體積更接近樣品的骨架體積，從而可以用來計算樣品的密度，測試值也更接近樣品的真實密度。